Поиск - новости науки и техники

«Вампир» из микромира. Найден тот, кто не отбрасывает тени

4.07.19

Российские физики из Центра компетенций НТИ по квантовым технологиям на базе МГУ экспериментально подтвердили эффект «квантового вампира». Это когда тело, которое находится на пути у света, при определенных условиях «не отбрасывает тени». Результаты эксперимента опубликованы в журнале Optics Letters.

В повседневной жизни мы привыкли к тому, что любой объект, встающий на пути у части потока света, вызывает тень (провал освещенности), то в квантовом мире, если объект устроен таким образом, что поглощает ровно один фотон, вместо «образования тени» за преградой происходит проседание или увеличение освещенности (в зависимости от свойств источника излучения) по всей площади светового пучка.

Впервые эффект «квантового вампира» был экспериментально обнаружен группой Александра Львовского. Ученые провели пробный эксперимент, при котором один или два фотона разделялись светоделителем на два канала, затем в одном из них реализовывалось условное уничтожение одного фотона. Это приводило к тому, что он исчезал одновременно в обоих пучках.

Для подтверждения эффекта «квантового вампира» физики создали установку, в которой из части теплового пучка, имеющей форму вампира, удалялся один фотон. Для сравнения рассматривалась также ситуация, когда в той же области происходило классическое поглощение света, приводящее к тому, что в среднем один фотон терялся. Если в классическом случае профиль пучка изменялся, и «была видна тень», то в квантовом при уничтожении одного фотона никакой тени не было.

Результаты эксперимента имеют высокое практическое значение. Отщепление фотона позволяет увеличить чувствительность интерферометров тепловых полей, расширить возможности оптических квантовых вычислений и повысить эффективность шифрования данных на основе систем квантового распределения ключа.

Александр Ильин

Александр Ильин

Нет комментариев